光谱法研究3H-吲哚季铵盐探针分子与牛血清底的相互作用

合成了一种新型的荧光探针分子2-(对-十二烷基氨基)苯基-3, 3-二甲基-5-乙酯基-3H-吲哚基-甲基-二-十六烷基碘化铵, 并运用荧光光谱探讨它与牛血清蛋白的作用. 结果表明, 探针分子与牛血清蛋白(BSA)的结合作用可使3H-吲哚的荧光强度增强, 而对蛋白质却具有猝灭性质, 其结合常数和结合位点数分别为Ka=1.995×105 dm3*mol-1和n=1.12.     

取代3H-吲哚分子在Triton X-100反胶束中的光谱性质和存在状态研究

用光谱法研究了荧光分子2-(对-己基胺基)苯基-3, 3-二甲基-5-乙酯基-3H-吲哚基-甲基-二-十八烷基碘化铵(A)与Triton X-100/正庚烷/正己醇/水反胶束间的相互作用。分别测定了A在Triton X-100反胶束体系中所处环境的微极性、各向异性参数和pH效应,此外还通过红外吸收光谱考察了水在反胶束中的状态。由以上实验结果得到了有关Triton X-100反胶束的结构信息,初步推测了A在该体系中的大致位置。     

光谱法研究3H-吲哚探针分子与牛血清蛋白的相互作用

以荧光技术研究一种新型探针分子--2-(对-氨基苯基)-3,3-二甲基-3H-吲哚(A)与牛血清蛋白(BSA)结合反应的特征,测定了结合常数(K=1.82×105L/mol).依据Foester非辐射能量转移理论,确定了授体-受体间的结合距离(r=2.34nm)和能量转移效率,采用同步荧光技术考察了A对BSA构象的影响.     

新型水溶性花菁双嵌染料荧光测定蛋白质的研究

基于蛋白质对双嵌花菁染料具有良好的荧光增强作用,以新型水溶性碳菁染1,1’-丙磺酸-3,3,3’,3’-四甲基吲哚三次甲基碳菁-5,5’-二磺酸钾为荧光探针,建立了一种新的蛋白质荧光检测体系。实验考察了探针的荧光特征、浓度、缓冲体系pH、盐浓度和乙醇有机试剂等参数对体系荧光的影响。当pH2.0,花菁染料最大荧光激发波长为548 nm,发射波长为562 nm,血清蛋白与探针作用随着探针浓度的增加而加强,荧光增强值逐渐上升;当探针浓度为1.00×10-6mol·L-1时,牛血清蛋白BSA和人血清蛋白HSA对花菁探针荧光增强作用最为明显,体系荧光强度与蛋白质浓度成良好的线性关系,BSA和HSA线性响应浓度范围分别为0.20～15.00μg·mL-1和0.20～12.00μg·mL-1, 检测限(3σ/K)为0.01μg·mL-1。测定了血清蛋白BSA的合成样品,当BSA浓度为4.00,6.00,8.00μg·mL-1时,回收率为94.5%～103.3%。     

螺吲哚啉萘并噁嗪衍生物的1H、13C NMR谱法研究

本文报道了1-18烷基-3,3-二甲基螺吲哚啉萘并噁嗪及其5'-COOMe,8'-Br衍生物在氯仿和四氯化碳中的¹H和¹³C NMR结构特征。     

吲哚基二聚体菁类探针同步荧光测定蛋白质的研究

基于蛋白质对双嵌吲哚染料具有良好的荧光增强作用,以新型水溶性吲哚基同型二聚体探针I,建立了一种灵敏的蛋白质同步荧光分析体系。实验考察了吲哚探针的荧光特征、吲哚探针浓度、缓冲体系pH、盐浓度等参数对体系荧光的影响。在酸性条件下,蛋白质分子与探针I发生结合作用,同步荧光明显增强并向长波方向发生红移,且同步荧光强度与蛋白质浓度成良好的线性关系。在最优条件下,牛血清白蛋白BSA的线性响应范围5.00×10-7～2.50×10-5 g·mL-1,检测限(3σ/K)为3 ×10-8 g·mL-1;测定了血清蛋白BSA的合成样品,不同浓度BSA样品回收率为98.6%～103.0%,相对标准偏差1.1%～1.9%;与蛋白质紫外标准测定法比较,测定偏差为0.4%～3.9％。     

光谱法研究3H-吲哚探针分子与Triton X-100胶束间的相互作用

用光谱法研究了荧光分子2－（对－己基胺基）苯基－3,3－二甲基－5－乙酯基－3H吲哚基－甲基二辛基磺化铵（A）与Triton X-100胶束间的相互作用,测定了A在不同浓度的Trtiton X-100溶液中的吸收光谱,荧光光谱和荧光寿命,实验得到了A与胶束的结合常数Ks,A在胶束中所处环境的极性及其在胶束中发生的pH效应,结果表明,A与胶束间存在较强的相互作用,A在胶束中所处环境的极性及其在胶束中发生的pH效应,结果表明：A与胶束间存在较强的相互作用;A在胶束中所处环境的极性接近于甲醇的极性,并推测出了A的不同基团在胶束中所处的不同位置,同时发现：在Triton X-100胶束中A可探测到两个位置,但当Triton X-100的浓度过大时,A只能探测到一个位置。     

一种分子内电荷转移荧光探针与牛血清白蛋白相互作用的研究

应用荧光光谱法研究了分子内电荷转移荧光探针1-酮-2-(对二甲氨基苯亚甲基)-四氢萘(KDTN)与牛血清白蛋白(BSA)的相互作用。研究表明,KDTN能与牛血清白蛋白形成稳定的络合物从而猝灭BSA的荧光,疏水作用是结合反应的主要作用力,二者的结合常数为3.274 2×104 L·mol-1,结合位点数n=0.938 9(30 ℃时)。同时考察了KDTN的加入对BSA构象的影响。     

3-取代苯基-5-(3''''-吲哚基)-异(噁)唑啉衍生物的谱学研究

现代红外光谱技术以其分析速度快、重现性好、成本低、且不消耗样品等特点正得到越来越广泛的应用,文章利用傅里叶红外技术,研究了9种含有吲哚基和苯基的3-取代苯基-5-(3'-吲哚基)-异(噁)唑啉衍生物的红外光谱的特征吸收规律,指出了这类化合物不同取代基对红外吸收谱带的影响;同时,利用核磁共振技术,对3-取代苯基-5-(3'-吲哚基)-异(噁)唑啉衍生物的1H NMR的共振谱带做了全面的归属,其化学位移的变化规律与红外光谱一致,为这类化合物的结构与谱学研究提供了一条很好的途径.     

基于微流控液滴的单细胞拉曼分析技术

碱性磷酸酶(ALP)作为一种被广泛使用的肿瘤标志物在肝癌诊断中具有重要的参考价值~([1])。然而,目前的检测方法通常得到的是所有肝癌细胞ALP活性的平均值。为了准确阐明细胞之间的异质性,需对单细胞进行分析。由于微流控液滴技术能够以高度可控的方式实现对单细胞的操纵和动态研究而得到越来越多的关注~([2])。我们将表面增强共振拉曼光谱技术与微流控液滴技术相结合用于对单个肝癌细胞进行原位、无损及精准的ALP活性检测。本研究以5-溴-4-氯-3-吲哚磷酸(BCIP)作为ALP底物,探测单个肝癌细胞ALP的活性。BCIP本体没有SERS活性,但ALP能够将BCIP催化氧化生成具有SERS活性的5,5’-二溴-4,4’-二氯-1H,1H-[2,2’]二氢亚吲哚基-3,3’-二酮(BCI)。根据该传感原理,我们能够在均匀液滴中测到ALP的最低浓度是1.0×10~(-15) mol·L~(-1)。     

Synthesis of p-hydroxycinnamic acid derivatives and investigation of fluorescence binding with bovine serum albumin

Four novel p-hydroxycinnamic acid amides, (E)-4-(3-oxo-3-((4-(N-(pyrimidin-2-yl)sulfamoyl)phenyl)amino)prop-1-en-1-yl)phenyl-acetate (SPPA), (E)-3-(4-hydroxyphenyl)–N-(4-(N-(pyrimidin-2-yl)sulfamoyl)phenyl)acrylamide (SPAA), (E)-4-(3-((4-(N-(4,6-dimethylpyrimidin-2-yl)sulfamoyl)phenyl)amino)-3-oxoprop-1-en-1-yl)phenyl acetate (SPOA), and (E)-N-(4-(N-(4,6-dimethylpyrimidin-2-yl)sulfamoyl)phenyl)-3-(4-hydroxyphenyl)acrylamide (SPHA), were synthesized. The chemical structures of these compounds were confirmed using ¹H-NMR, ESI-MS, and elemental analyses. SPPA and SPOA were determined using single-crystal X-ray diffraction analysis. The interactions of these four compounds with bovine serum albumin (BSA) were investigated through fluorescence and UV–vis spectral studies. The thermodynamic parameters (i.e., ΔH, ΔG, and ΔS) and the quenching constants were calculated. The binding constants and the number of binding sites, n, were investigated. The distances between BSA and its derivatives were obtained based on fluorescence resonance energy transfer, and the conformational changes in BSA were observed from synchronous fluorescence spectra.     

多光谱法结合分子对接研究柠檬黄与牛血清白蛋白的相互作用

采用荧光光谱法、同步荧光光谱法、三维荧光光谱法、紫外光谱法以及分子对接法研究了柠檬黄与牛血清白蛋白(BSA)的相互作用。柠檬黄与BSA相互作用的荧光光谱分析表明柠檬黄能有效猝灭BSA的内源荧光,根据Stern-Volmer方程计算得到柠檬黄对BSA的荧光猝灭常数K_SV随着温度的升高而逐渐降低,表明柠檬黄对BSA的荧光猝灭过程属于静态猝灭;通过静态猝灭双对数公式计算结合常数K_A为4.335×107 L·mol-1(293 K),结合位点数n约为1,说明柠檬黄与BSA有很强的结合能力,且形成了一个结合位点;根据Van’t Hoff方程确定柠檬黄与BSA结合过程中的热力学参数ΔH=-154.5 kJ·mol-1,ΔS=-387.8 J·mol-1·K-1,ΔG＜0,两者之间的作用力主要为氢键和范德华力,且该结合过程是自发进行的;根据Förster非辐射能量转移理论计算得到结合距离r为3.310 nm,说明柠檬黄与BSA相互作用过程中发生了非辐射能量转移;同步荧光光谱分析表明,随着柠檬黄浓度的增加,Tyr残基和Trp残基的荧光强度都逐渐降低,表明Tyr残基和Trp残基均参与了柠檬黄与BSA的作用过程;三维荧光光谱分析表明柠檬黄的加入引起peak 1和peak 2的峰强度显著降低,同时peak 2的发射波长发生了变化,表明BSA的肽链结构发生了改变;随着柠檬黄浓度的增加,BSA的紫外吸收峰峰值逐渐增大;光谱分析结果表明柠檬黄与BSA的结合使BSA的构象发生改变,从而改变Trp残基和Tyr残基周围微环境,导致其发光效率降低;分子对接表明柠檬黄结合在BSA的Ⅲb亚域,柠檬黄周围的氨基酸残基主要包括：Phe506,Thr507,Ala527,Leu528,Met547,Gly571,Pro572,Leu574,Val575,Thr578。柠檬黄与BSA间主要通过范德华力与极性不带电荷的Thr507,Thr578残基作用。苯环磺酸基O与Thr507残基侧链-OH的H形成氢键。柠檬黄周围也存在非极性氨基酸残基,因此,疏水作用也可能是柠檬黄与BSA间非共价作用方式之一。该研究有助于了解柠檬黄与BSA的作用机制,为揭示柠檬黄在生物体内的分布、代谢及毒理作用机制等提供参考。     

洛美沙星-Tb3+配合物与BSA相互作用的荧光光谱研究

以洛美沙星-Tb3 作为荧光探针,利用荧光光谱研究了洛美沙星-Tb3 配合物与BSA的相互作用.实验发现:牛血清白蛋白与洛美沙星分子之间有较强的结合作用,而且洛美沙星对BSA的构象有一定的影响;同时BSA与Tb3 之间存在静电作用,可置换出配合物中的水分子,使体系的荧光强度增强.结果表明:在实验最佳条件下,牛血清白蛋白能增强洛美沙星-铽的荧光强度,据此建立了一种检测白蛋白的新方法,该法的检测限可达mg水平,线性范围为16.5～148.5μg·mL-1,检测限为68.8 ng·mL-1,RSD为1.4%.此法简便易行,而且不受共存物质的干扰.     

左氧氟沙星与牛血清白蛋白相互作用的液滴荧光法研究

采用液滴荧光技术与紫外-可见光度法研究了生理pH值条件下左氧氟沙星和牛血清白蛋白的相互作用机制。左氧氟沙星对牛血清白蛋白产生荧光猝灭,且猝灭过程是由于复合物形成而引起的静态猝灭。根据Forster偶极-偶极非辐射能量转移理论算出供体-受体的结合距离为2.68 nm。由Linewear-Burk方程求出不同温度下反应时复合物的形成常数K_LB和结合位点数n及对应温度下结合反应的热力学参数,证明二者主要靠疏水作用力结合。同时采用同步荧光分析技术,对蛋白质与药物结合时构象的变化进行了探讨。     

基于EEMs及PARAFAC的洪湖、东湖与梁子湖CDOM组成特征分析

国内外关于长江中下游地区如洪湖、东湖及梁子湖等大中型浅水湖泊DOM组成特征的分析较少,本文基于2007年9月—10月洪湖、东湖与梁子湖34个站点野外实地采样数据,运用三维荧光图谱(EEMs)与平行因子分析(PARAFAC)模型,着重分析了三个湖泊CDOM吸收荧光特性及组成特征。结果表明,CDOM在350 nm处吸收系数a(350)在三个湖泊表现为洪湖极显著高于东湖与梁子湖(p<0.001);三个湖泊CDOM光谱斜率S_280～500与a(350)呈极显著负相关(R2=0.781, p<0.001)且洪湖S_280～500值极显著低于东湖与梁子湖(p<0.01);光谱斜率比值S_R值也表现为洪湖显著低于东湖与梁子湖(p<0.05)。PARAFAC模型解析得到两个类腐殖质组分(C1, C2),两个类蛋白质组分(C3,C4),其中组分C1与C2呈极显著正相关(R2=0.884,p<0.001),组分C3与C4亦为极显著正相关(R2=0.677,p<0.001),这表明三个湖泊CDOM组分C1与C2,C3与C4来源相似,然而统计结果并未发现四个荧光组分与DOC及Chl-a浓度之间存在任何显著性相关关系。三个湖泊荧光指数FI₂₅₅(HIX),FI₂₆₅,FI₃₁₀(BIX)与FI₃₇₀值均表现为东湖显著高于梁子湖(p<0.05),极显著高于洪湖(p<0.01),这意味着东湖富营养化程度高于洪湖与梁子湖。     

脱镁叶绿酸-a甲酯的合成及对牛血清白蛋白的结合作用

用荧光光谱和UV-Vis光谱研究了脱镁叶绿酸-a甲酯(Methyl pheo-phorbide-a)与牛血清白蛋白(Bovine Serium Albumin,BSA)的相互结合反应。实验表明叶绿酸-a甲酯与牛血清白蛋白的相互结合作用为单一的静态猝灭过程。在水溶液中脱镁叶绿酸-a甲酯发生自聚,它与蛋白质以表观摩尔比2∶1牢固结合,其结合常数K_B=6.7×104 L·mol-1。而在四氢呋喃与水的混合溶液中脱镁叶绿酸-a甲酯以单分子状存在, 其与BSA的结合摩尔比为1∶1。BSA分子与叶绿酸-a甲酯的结合点位为1。根据Frster非辐射能量转移机理,求算了给体(BSA)与受体(脱镁叶绿酸-a甲酯)间距离r=3.50 nm和能量转移效率E=0.39。     

荧光光谱法研究20(S)-原人参三醇与牛血清白蛋白的相互作用

用荧光光谱和紫外-可见吸收光谱研究了20(S)-原人参三醇(PPT)与牛血清白蛋白(BSA)的相互作用,结果表明：PPT对BSA荧光的猝灭类型为静态猝灭。在温度为298,308,318 K时的结合常数分别是0.926 3×103,0.618 2×103,0.414 4×103 L·mol-1,结合位点均接近于1。PPT与BSA结合过程中主要的驱动力为氢键和范德华力。与PPT结合后,BSA分子中色氨酸残基部位的结构变得更加紧密。依据Fster的荧光共振能量转移理论得出PPT与BSA的结合距离r为2.62 nm,能量转移效率E为0.32。     

不同电子取代基卟啉化合物的光谱和DFT研究

采用实验与密度泛函理论计算(DFT)相结合,研究了不同电子取代基修饰的5-邻羟基苯基-10,15,20-三苯基卟啉(TPPOH)和5-邻羟基苯基-10,15,20-三(对甲氧基)苯基卟啉[(p-OCH₃)TPPOH]化合物的吸收光谱及其电化学性质。结果表明,相对于TPPOH,由于对位甲氧基(-OCH₃)给电子能力强致使(p-OCH₃)TPPOH的卟啉环电子云密度增加,从而引起吸收光谱红移(3 nm)、氧化还原电位发生明显的负移,最高占据分子轨道(HOMO)和最低空轨道(LUMO)能级差降低0.06 eV。DFT理论分析分子前线轨道电子分布结果显示(p-OCH₃)TPPOH的HOMO和LUMO轨道能量均增加,而能级差却比TPPOH能级差小0.05 eV。理论结果与电化学和光谱实验结论一致,并进一步阐明了光谱和电化学性质变化机理,为揭示不同取代基卟啉化合物的设计与应用提供重要依据。     

3-羟基-6-[(4-羧基苯基)偶氮]-苯甲酸与牛血清蛋白结合反应的荧光光谱

采用荧光光谱研究3-羟基-6-[(4-羧基苯基)偶氮]-苯甲酸(HCPAB)与牛血清蛋白(BSA)的相互作用.通过测定298K和310K下HCPAB与BSA的荧光猝灭光谱,计算得到荧光猝灭常数、反应的结合常数、结合位点数及热力学参数,得出这种荧光猝灭机理符合静态猝灭;由Foerster能量转移机理,计算了当BSA与HCPAB比例为1∶1时分子间距离r=3.18nm和能量转移效率E=0.23,并由同步荧光光谱显示HCPAB与BSA的结合位点更接近于色氨酸.